DE387230C

DE387230C - Process for refining raw metals and for separating metals from alloys

Info

Publication number: DE387230C
Application number: DES59050D
Authority: DE
Original assignee: DIPL HUETTENING HARALD SKAPPEL
Current assignee: DIPL HUETTENING HARALD SKAPPEL
Priority date: 1922-02-28
Filing date: 1922-02-28
Publication date: 1923-12-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Raffination von Rohmetallen sowie zur Ausscheidung von Metallen aus Legierungen und dergleichen durch Elektrolyse sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for refining raw metals and for separating them of metals made of alloys and the like by electrolysis and an apparatus to carry out the procedure.

Man hat bereits vorgeschlagen, die Raffination von Rohmetallen sowie die Ausscheidung von Metallen aus Legierungen-u.dgl. durch Elektrolyse in der Weise vorzunehmen, daß das Rohmaterial in schmelzflüssigem Zustande die Anode darstellt.It has already been proposed to refine raw metals as well as excretion of metals from alloys and the like. by electrolysis in such a way that that the raw material in the molten state constitutes the anode.

Die Erfindung betrifft nun bestimmte Verbesserungen dieses Verfahrens, welche die technische Durchführbarkeit dieses allgemein bekannten Gedankens ermöglichen.The invention now relates to certain improvements to this method which include the enable technical feasibility of this well-known idea.

Diese Verbesserungen bestehen einmal darin, daß die schmelzflüssige Anode durch eine nicht leitende Scheidewand von der Kathode getrennt ist, über deren Rand der Elektrolyt steht, so daß die Elektrolyse von der Anode im Elektrolyten über den Rand der Scheidewand nach der Kathode vor sich geht.These improvements consist in the fact that the molten anode through a non-conductive septum is separated from the cathode, over the edge of which the electrolyte stands, so that the electrolysis from the anode in the electrolyte takes place over the edge of the septum to the cathode.

Weiterhin kann auch die schmelzflüssigeFurthermore, the molten

Anode durch eine poröse Scheidewand von der Kathode getrennt und die Poren mit Elektrolyt gefüllt werden, so daß die Elektrolyse durch die Scheidewand vor sich geht.The anode is separated from the cathode by a porous septum and the pores are filled with electrolyte filled so that electrolysis takes place through the septum.

Weiterhin kann die Kathode mit einer Kühlung versehen werden, die derart geregelt wird, daß derjenige Teil der Elektrode, welcher in den Elektrolyten eintaucht, eine Temperatur hat, die über dem Schmelzpunkt des Elektrolyten, aber unter dem Schmelzpunkte desjenigen Metalles liegt, welches aus der Kathode ausgeschieden werden soll, so daß es sich in fester Form ausscheidet. Das aktive Kathodenende kann mit einer Einrichtung zum Auffangen und zur Ableitung der sich in der Kathode ausscheidenden Metalldämpfe verbunden werden.Furthermore, the cathode can be provided with a cooling system that is regulated in this way that that part of the electrode which is immersed in the electrolyte has a temperature has, which is above the melting point of the electrolyte, but below the melting point of that metal, which is from the Cathode is to be precipitated so that it precipitates in solid form. The active one Cathode end can be equipped with a device for collecting and discharging the in metal vapors emitted by the cathode.

Praktisch wird das Verfahren zweckmäßig in folgender Weise ausgeführt:In practice, the procedure is expediently carried out in the following way:

Das Einschmelzen und Erhitzen des Metallbades wird nach einer der bekannten Schmelzmethoden im Tiegelofen, Flammofen, Schachtofen oder elektrothermisch ausgeführt, wenn die bei der Elektrolyse hervorgerufenen Konzentrations- und Temperaturdifferenzen keine genügende Zirkulation im Metallbad und Elektrolyt bewirken sollten, wird für medianische oder elektrodynamische Zirkulation wie im Induktionsofen Sorge getragen.The melting and heating of the metal bath is carried out using one of the known melting methods executed in a crucible furnace, flame furnace, shaft furnace or electrothermally, if the concentration and temperature differences inadequate circulation in the metal bath and Electrolyte should affect is like for median or electrodynamic circulation in the induction furnace.

Als Elektrolyt dienen saure, neutrale oder basische schmelzflüssige Massen, wie z. B. Halogensalze, Alkalisalze, Sulfide, Sulfate, Borate, Phosphate, Silikate, Arseniate, Antimoniate, Stannate usw. Die Zusammensetzung des Elektrolyten wird unter Berücksichtigung der Zusammensetzung der Anode der Komponente derselben angepaßt, welche aus der Anodenmasse entfernt werden soll.The electrolyte used is acidic, neutral or basic molten masses, such as. B. halogen salts, Alkali salts, sulfides, sulfates, borates, phosphates, silicates, arsenates, antimonates, Stannates etc. The composition of the electrolyte is made taking into account the composition of the anode of the component adapted to the same, which is to be removed from the anode mass.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Apparatur im Schnitt dargestellt. Handelt es sich beispielsweise um die Ausscheidung von Silber aus silberartigem Gold, so wird folgendermaßen verfahren:The accompanying drawing shows a suitable drawing for carrying out the method Apparatus shown in section. For example, is it the excretion of For silver made of silver-like gold, proceed as follows:

In einem Tiegelofen von gewöhnlicher Kon-In a crucible furnace of ordinary con-

struktion ist ein Graphittiegel α vorgesehen, dessen Boden durch eine Graphitstange mit dem negativen Pol verbunden ist. Innerhalb des Graphittiegels α ist ein Schamottetiegel b isoliert aufgestellt. In diesem wird das silberhaltige Gold g eingeschmolzen. Der Graphittiegel wird dann bis über den Rand des Schamottetiegels mit Halogensalzen (NaCl₁AgCl) als Elektrolyt gefüllt. Wenn ίο die ganze Masse (durch Koks- oder Holzkohlenfeuerung) eingeschmolzen ist, wird die Elektrode e von oben in das Goldbad eingeführt, wobei dieses mit dem positiven Pole verbunden wird. Das geschmolzene Rohgold bildet dann die Anode und die Wand des Graphittiegels wird zur Kathode. Beim Durchgang des elektrischen Stromes wandern Cl-Ionen nach der Anode, wo sie mit dem Silber des Rohgoldes Silberchlorid bilden. Metallao (Silber-)Ionen wandern nach der Kathode, wo sich das Silber in schmelzflüssigem Zustande an den Wandungen des Graphittiegels ausscheidet und zu Boden sinkt.A graphite crucible α is provided, the bottom of which is connected to the negative pole by a graphite rod. A fireclay crucible b is set up insulated within the graphite crucible α. In this the silver-containing gold g is melted down. _{The graphite crucible is then filled with halogen salts (NaCl 1} AgCl) as an electrolyte up to the edge of the fireclay crucible. When ίο the whole mass has melted (by coke or charcoal firing), the electrode e is inserted from above into the gold bath, whereby this is connected to the positive pole. The molten raw gold then forms the anode and the wall of the graphite crucible becomes the cathode. When the electric current passes through, Cl ions migrate to the anode, where they form silver chloride with the silver of the raw gold. Metallao (silver) ions migrate to the cathode, where the silver precipitates in a molten state on the walls of the graphite crucible and sinks to the bottom.

Sammelt sich am Boden des Graphittiegels as so viel Silber an, daß dessen Oberfläche bis nahe unter den Rand des Schamottetiegels b steigt, so wird die Silberoberfläche .Kathode, indem die Elektrolyse vom Goldbade im Elektrolyt über den Rand des Schamottetiegels nach der Silberoberfläche vor sich geht. Ist dann der Schamottetiegel aus porösem Material hergestellt, und sind die Poren mit Eelektrolyt gefüllt, so geht die Elektrolyse auch durch die Tiegehvand von dem Goldbade nach dem Silberbade vor sich.If so much silver accumulates at the bottom of the graphite crucible as that its surface rises to just below the edge of the fireclay crucible b , the silver surface becomes cathode, as the electrolysis of the gold bath in the electrolyte takes place over the edge of the fireclay crucible towards the silver surface . If the fireclay crucible is then made of porous material and the pores are filled with electrolyte, the electrolysis also takes place through the deep wall from the gold bath after the silver bath.

Eine andere Ausführungsform ist in Abb. 2Another embodiment is shown in Fig. 2

dargestellt. Hier wird das Rohgold direkt in dem Graphittiegel eingeschmolzen, welcher hier mit dem positiven Pol verbunden ist, so daß das Goldbad Anode wird. Die Kathode ist eine von oben eingeführte, mit Kühlung ver- 1 sehene Elektrode e (hier aus Silber), welche i nach Belieben gehoben und gesenkt werden kann. Wenn die Kühlung derart bemessen, daß derjenige Teil der Elektrode, welcher in den Elektrolyten eintaucht, eine Temperatur annimmt, die über dem Schmelzpunkt des Elektrolyten, aber unter dem Schmelzpunkt des auszuscheidenden Metalles liegt, so scheidet sich an der Kathode das Metall in festem Zustand aus. Der Elektrodenabstand wird durch ein Amperemeter kontrolliert und durch Heben oder Senken der Elektrode geregelt.shown. Here the raw gold is melted directly in the graphite crucible, which is connected to the positive pole here, so that the gold bath becomes an anode. The cathode is an electrode e (here made of silver) that is introduced from above and provided with cooling, which i can be raised and lowered as desired. If the cooling is such that that part of the electrode which is immersed in the electrolyte assumes a temperature which is above the melting point of the electrolyte but below the melting point of the metal to be precipitated, the metal precipitates in the solid state on the cathode . The electrode gap is checked by an ammeter and regulated by raising or lowering the electrode.

Wenn in der Vorrichtung nach Abb. 2 die Elektrode e aus Graphit ohne Kühlung besteht, das Metallbad g aus arsenhaltigem Kupfer und als Elektrolyt eine stark basische Alkalischmelze verwendet wird, so wird sich bei der Elektrolyse Arsen an der Elektrode e in Dampf form ausscheiden und entweichen. \'ersieht man aber den Graphittiegel a mit einer dichtschließenden Haube mit Abführungsrohr, so lassen sich die Arsendämpfe auffangen. Die Ableitung der Arsendämpfe kann durch Einblasen eines indifferenten Gases beschleunigt werden.If in the device according to Fig. 2 the electrode e is made of graphite without cooling, the metal bath g is made of arsenic-containing copper and a strongly basic alkali melt is used as the electrolyte, then arsenic will precipitate and escape in vapor form on the electrode e during the electrolysis . But if you see the graphite crucible a with a tightly closing hood with a discharge pipe, the arsenic vapors can be collected. The discharge of arsenic vapors can be accelerated by blowing in an inert gas.

Claims

-Expectations:

i. Process for refining raw metals and for separating metals from alloys and the like by electrolysis, in which the raw material in the molten state represents the anode, characterized in that the molten anode is separated from the cathode by a non-conductive septum is, over the edge of which the electrolyte is, so that the electrolysis of the anode in the electrolyte over the edge of the Septum after the cathode is going on.

2. Embodiment of the method according to claim 1, characterized in that that the molten anode is separated from the cathode by a porous septum and the pores are filled with electrolyte so that electrolysis takes place through the septum.

3. Apparatus for carrying out the \ ^r erfahren according to claim 1 and 2, characterized in that the cathode is provided with cooling, which is controlled such that that part of the electrode which is immersed in the electrolyte has a temperature above than Melting point of the electrolyte, but below the melting point of that metal which is to be precipitated from the cathode, so that it precipitates in solid form.

4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 and 2, characterized characterized in that the active cathode end with a device for collecting and discharging the at the Cathode-emitting metal vapors.

For this purpose ι sheet of drawings.